Naučnici su izmenjeni fotosinteze nahraniti cijeli svijet

Video: kako želimo od gladi? Svet je poludeo

Koristeći najmodernije kompjuterske tehnologije i genetskog inženjeringa, naučnici na Univerzitetu Illinois (SAD) promijenio fotosintetske aktivnosti biljaka, što će omogućiti u budućnosti da prikupi mnogo veće prinose.

Naučnici kažu da se, do 2050. godine, kada će planeta biti živi oko 9,5 milijardi ljudi, ova tehnologija će biti od vitalnog značaja za hraniti čovječanstvo.

Pročitajte više o rezultatima svojih istraživanja mogu se pročitati u časopisu Cell.

Profesor Plant Biology Stephen Long (Stephen Long), jedan od tvoraca novih tehnologija, smatra da je sada vrijeme da eksperimentišete sa genetski modifikovane biljke usjeva. Njegov tim radi na izmjeni fotosinteze u kombinaciji sa naučnicima iz Instituta za Computational Biology u Šangaju (Kina).

"Sada znamo svaki korak u procesu fotosinteze, C3-biljke, kao što su soja, i C4-biljke kao što su kukuruz. zakačen smo bez presedana računarske resurse da stvore model svake faze fotosinteze i odrediti gdje je uska grla procesa, koja se može proširiti uz pomoć genetskog inženjeringa. Nedavni napredak u tim područjima će nam pomoći da značajno povećati efikasnost fotosinteze, a sa njom i prinos mnogih usjeva, "- rekao je profesor Long.

Prema njegovim riječima, već ostvario značajan uspjeh u laboratorijskim eksperimentima i kompjuterske simulacije.

"Naši istraživači su gen iz cijanobakterije, i doveo ga u gen biljke, što dovodi do povećanja efikasnosti fotosinteze od 30%", - kaže on.

Fotosintetski mikroorganizmi su ključ za rješavanje problema fotosinteze u biljkama. Na primjer, neke bakterije i alge sadrže pigmente za fotosintezu koriste širi spektar sunčevog zračenja od biljnih pigmenata. Ako se tome doda i odgovarajuće gene u biljne ćelije, proces će ići brže, to jest, solarna energija će postati dostupan za biljke.

Long kaže da neki istraživači su već pokušavaju usaditi u C4 fotosinteze C3 biljke, ali to znači veliku promjenu u anatomiju biljaka, mijenja izraz mnogih gena i uvođenje novih gena u biljke C4 puta.

"Još jedan, možda više jednostavan način - to pored hloroplasti C3-elemenata iz plavo-zelene alge. Ovo može poboljšati RuBisCO aktivnost - enzim koji sudjeluje u prvoj fazi fotorespiracije, pomaže pretvoriti ugljen-dioksida iz atmosfere u postrojenja na biomasu. Kompjuterske simulacije pokazuju da takvi elementi mogu poboljšati fotosinteze za čak 60% "- objašnjava istraživač.

Analiza kompjuter je pokazao još jedan način da se efikasnije fotosintezu i da biljke rastu i sazrijevaju brže. Neke biljke upijaju mnogo solarne energije kroz gornje lišće, ali premalo - kroz dno. Možda, to im omogućava da tuku svoje susjede u divljini, ali profesor Long je rekao da na farmi, kao konkurencija je kontraproduktivno. Istraživanje koje je sproveo profesor Plant Biology Donald Orth (Donald Grad), su dizajnirani kako bi gornje lišće biljke lakše više sunčeve svjetlosti našla svoj put do donje lišće.

Na osnovu ovih studija i rezultati njihove kompjuterske analize američkih i kineskih naučnika na osnovu će napraviti prvi model postrojenja u silico, koji će postati "savršena simulacija složene interakcije bioloških faktora." Ovaj model će popuniti mnoge praznine u svoje znanje i ostavite da se krene naprijed, da se stvori sverhproduktivnyh usjeve.

Profesor Long rekao sa žaljenjem da je trenutna politička i pravna prepreka, uključujući i javne odbacivanje genetski modificiranih biljaka, ometati realizaciju perspektivnih tehnologija koje bi mogle smanjiti troškove hrane i hrane za životinje rastuće svjetske populacije.

"Ako sada smo uspjeli, vidjet ćemo ove biljke u poljima poljoprivrednika najmanje 15 godina. Ali nam je danas potrebno da postave temelje onoga što će biti potrebno u narednih 30 godina ", - zaključio je profesor.

Udio u društvenim mrežama:

Povezani